(57)【要約】【課題】印刷物に不可視トナーにより情報が埋め込まれていることを容易に確認できるようにする。【解決手段】コード画像と文書画像とを重畳して印刷した印刷物５００を出力する際に特殊な色材を用いてコード画像を印刷する。その特殊な色材は、不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である第１の材料と、可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第２の材料とを含む。ここで、第２の材料は、可視光が一定時間照射されることにより吸収曲線が変化する場合と、特定波長の光が照射されることにより吸収曲線が変化する場合とがある。これにより、プリント直後はコード画像が目視で確認できるが、暫くすると、又は、特定波長の光を当てると、コード画像が見えなくなるという現象が起きる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視領域及び不可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第１の色材を用いて、画像を形成する第１の画像形成手段と、
可視領域に吸収波長を持つ第２の色材を用いて、画像を形成する第２の画像形成手段と、
前記第１の画像形成手段により形成された画像と前記第２の画像形成手段により形成された画像とを媒体に転写する転写手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の色材は、可視光が一定時間照射されることにより吸収曲線が変化することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の色材は、特定波長の光が照射されることにより吸収曲線が変化することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の色材は、
不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である第１の材料と、
可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第２の材料と
を含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
コード画像と文書画像とを媒体に印刷する印刷装置に用いられ、当該コード画像を印刷するための色材であって、
不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である第１の材料と、
可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第２の材料と
を含むことを特徴とする色材。
【請求項６】
前記第２の材料は、可視光が一定時間照射されることにより吸収曲線が変化することを特徴とする請求項５記載の色材。
【請求項７】
前記第２の材料は、シアニン系色素と有機ホウ素化合物とを含むことを特徴とする請求項６記載の色材。
【請求項８】
前記第２の材料は、特定波長の光が照射されることにより吸収曲線が変化することを特徴とする請求項５記載の色材。
【請求項９】
前記第２の材料は、アミニウム塩と有機ホウ素化合物とを含むことを特徴とする請求項８記載の色材。
【請求項１０】
コード画像と文書画像とを媒体に印刷する印刷方法であって、
光により可視から不可視へと変化する色材を用いて、前記コード画像を前記媒体に印刷するステップと、
光により不可視とならず可視のままである色材を用いて、前記文書画像を前記媒体に印刷するステップと
を含むことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機のような画像形成装置等に関し、より詳しくは、フルカラーの画像形成を可能とする画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を印刷する際に何らかの情報を埋め込む技術が注目されている。例えば、書類の真偽判定用の情報を埋め込んでおけば、特定の装置で読み出し照合することにより、改ざんの有無を判定することが可能となる。また、万が一偽造された場合であっても、その偽造物の悪用を防ぐことができる。
ところで、このような情報の埋め込み方法として、従来は、カラートナーを用いて、目視で認識が困難な微小サイズの画像を一定の変調量で重畳して印刷する方法が採られることが多かった。しかしながら、この方法では、同じ色のカラー画像に重なる場合に色分解できないため、情報として判別できないという不都合や、埋め込み情報量を増やそうとすると画像密度が高くなってしまい、画像の色調を変化させてしまったりするという不都合があった。
【０００３】
そこで、このような情報の埋め込みを、不可視光に吸収域を有する透明な記録材料を用いて行うことが提案されている(例えば、特許文献１参照)。即ち、画像形成装置において、Ｙ(イエロー)、Ｍ(マゼンタ)、Ｃ(シアン)、Ｋ(黒)の各色トナーを収容した現像器に加え、透明トナーを収容した現像器を設け、この透明トナーを用いて埋め込み情報を印刷している。また、特許文献１では、透明トナーで印刷された画像が目視で全く認識できないため、偽造に対する抑止効果がなく偽造物との区別ができないことから、透明トナーによって光沢を付与することも提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２８８０号公報(第６−９頁、第１−３図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、透明トナー(不可視トナー)を用いて埋め込み情報を印刷することが広く行われつつあるが、不可視トナーを用いた印刷には、次のような課題がある。
即ち、不可視トナーによって印刷された画像(不可視画像)は、目視で認識できないことが最大の利点であるものの、印刷当初から目視で認識できないため、不可視画像が間違いなく印刷されているかどうかを確認するのが困難であるということである。
この場合、特許文献１のように、光沢を有する不可視トナーで画像を印刷し、不可視画像が間違いなく印刷されていることを光沢差で確認できるようにすることも考えられる。しかしながら、光沢差での確認を行い難い環境もあるので、画像が不可視である必要性がまだ低い印刷直後くらいは、不可視画像が印刷されていることが一目瞭然に分かった方が好ましい。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、印刷物に不可視トナーにより情報が埋め込まれていることが一目瞭然に分かるようにすることにある。
また、本発明の他の目的は、印刷物に不可視トナーにより情報が埋め込まれていることをその印刷直後に確認できるようにし、その後、情報が埋め込まれているかどうか分からないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明では、印刷時にコード画像を目視で確認できるようにし、光を当てることにより目視で確認できなくなるようにした。即ち、本発明の画像形成装置は、可視領域及び不可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第１の色材を用いて、画像を形成する第１の画像形成手段と、可視領域に吸収波長を持つ第２の色材を用いて、画像を形成する第２の画像形成手段と、第１の画像形成手段により形成された画像と第２の画像形成手段により形成された画像とを媒体に転写する転写手段とを備えている。
【０００８】
ここで、第１の色材としては、可視光が一定時間照射されることにより吸収曲線が変化するようなものを用いることができ、その場合は、印刷して暫く通常の状態で光に当てることにより次第に目視での確認が不可能な状態となる。また、第１の色材として、特定波長の光が照射されることにより吸収曲線が変化するようなものを用いることもでき、その場合は、印刷後に近赤外の照射灯等に手動又は自動でかざすことにより消色する。或いは、コード画像を確認後、印刷物を消色装置に通すようにしてもよい。
このような第１の色材として、具体的には、不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である第１の材料と、可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第２の材料とを混合した色材が考えられる。
【０００９】
また、本発明は、このような色材そのものも提供する。その場合、本発明の色材は、コード画像と文書画像とを媒体に印刷する印刷装置に用いられ、コード画像を印刷するための色材であって、不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である第１の材料と、可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる第２の材料とを含むものである。
一方、本発明は、印刷方法として捉えることもできる。その場合、本発明の印刷方法は、コード画像と文書画像とを媒体に印刷する方法であって、光により可視から不可視へと変化する色材を用いて、コード画像を媒体に印刷するステップと、光により不可視とならず可視のままである色材を用いて、文書画像を媒体に印刷するステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、印刷物に不可視トナーにより情報が埋め込まれていることが一目瞭然に分かるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」という)について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用されるシステムの構成の一例を示したものである。このシステムは、少なくとも、電子文書の印刷を指示する端末装置１００と、電子文書を蓄積する文書リポジトリ２００と、電子文書の画像にコード画像を重畳して印刷する画像形成装置４００とがネットワーク９００に接続されることにより構成されている。また、このシステムは、画像形成装置４００にて出力される印刷物５００と、印刷物５００に文字又は図形を記録し、その文字又は図形の軌跡を読み取るペンデバイス６００とを含む。更に、ネットワーク９００には、ペンデバイス６００から受信した軌跡と、文書リポジトリ２００から取得した電子文書とを重ね合わせて表示する端末装置７００も接続されている。
【００１２】
以下、本システムの動作の概略を説明する。
まず、端末装置１００は、文書リポジトリ２００から印刷対象の電子文書を取得する(Ａ)。そして、画像形成装置４００に対し、この電子文書の印刷を指示する(Ｂ)。このとき、端末装置１００は、印刷に関するパラメータである印刷属性を指定する。この印刷属性には、通常の印刷と同様、用紙サイズ、向き、縮小/拡大、両面印刷、Ｎ−ｕｐ(用紙の１ページ内に電子文書のＮページを割り付ける印刷)等が含まれる。また、コード画像に関し、コード画像を印刷すべき領域の指定等が含まれてもよい。
この電子文書の印刷指示を受けると、画像形成装置４００は、電子文書の画像にコード画像を重畳した画像を紙等の媒体に印刷し、印刷物５００を出力する(Ｃ)。この場合、コード画像は、識別情報に対応する識別コードと、位置情報に対応する位置コードとを画像化したものである。或いは、その他の情報である付加情報を含めて画像化したものであってもよい。
【００１３】
ここで、識別情報としては、個々の媒体を一意に識別する情報を採用することができる。例えば、画像形成装置４００の識別番号と画像形成装置４００における媒体の印刷の一連番号又は印刷の日時とを組み合わせて得られる情報であってもよいし、所定のサーバにて重複がないように一元管理されている情報であってもよい。或いは、個々の媒体を一意に識別する情報ではなく、媒体に印刷された電子文書を一意に識別する情報を、識別情報として採用してもよい。
また、位置情報とは、個々の媒体上の座標位置(Ｘ座標、Ｙ座標)を特定するための情報である。例えば、媒体の左上点を原点とし、媒体の右方向にＸ軸をとり、下方向にＹ軸をとることにより設定した座標系で、座標を表すことが考えられる。或いは、１つの媒体上には、１つの座標系ではなく、領域ごとに座標系を設ける等、複数の座標系を設定してもよい。
更に、付加情報としては、印刷指示を行ったユーザの識別情報や、コピー禁止であるかどうかの情報等がある。
【００１４】
また、画像形成装置４００は、コード画像を、赤外光の吸収率が一定の基準以上である不可視のトナーを用いて不可視画像として形成する。一方、電子文書の文書画像は、赤外光の吸収率が一定の基準以下である可視のトナーを用いて可視画像として形成することが好ましい。尚、コード画像の形成に用いるトナーと文書画像の形成に用いるトナーとで、赤外光の吸収率に差を設けたのは、赤外光を照射してコード画像を読み取る際の読取り精度を確保するためである。尚、本明細書では、赤外光照射によるコード画像の読取りを前提として説明するが、紫外光によりコード画像を読み取るものであってもよい。
【００１５】
その後、ユーザが、ペンデバイス６００を用いて印刷物５００に文字又は図形を筆記したとする(Ｄ)。これにより、ペンデバイス６００は、印刷物５００に対し赤外光を照射し、その反射光を検出することでコード画像を入力する。そして、コード画像から情報を取得又は生成し、有線通信又は無線通信を介して、その情報を端末装置７００に送信する(Ｅ)。尚、ここで送信される情報には、例えば、印刷物５００の識別情報や、印刷物５００に対して筆記された文字又は図形の位置情報がある。或いは、位置情報は、一定の時間における文字又は図形の位置情報を連結させた軌跡情報として送信するようにしてもよい。
その後、端末装置７００は、ペンデバイス６００から受信した識別情報に基づいて、印刷物５００に印刷された文書画像の元となる電子文書を文書リポジトリ２００から取得する(Ｆ)。そして、文書リポジトリ２００から取得した電子文書と、ペンデバイス６００から取得した情報とを重ね合わせて表示する。
【００１６】
ところで、ペンデバイス６００から受信した識別情報が、個々の媒体を一意に識別する情報である場合、この識別情報に基づいて電子文書を取得できるようにするためには、識別情報と電子文書との対応関係を管理しておく必要がある。図１では、この対応関係をどこで管理するかについては明示しなかったが、端末装置７００からアクセス可能であれば、どこで管理するようにしてもよい。例えば、文書リポジトリ２００であってもよいし、画像形成装置４００であってもよい。尚、ペンデバイス６００から受信した識別情報が、媒体に印刷された電子文書を一意に識別する情報である場合は、このような対応関係を参照することなく、電子文書を取得することができる。
また、ペンデバイス６００から軌跡情報を受信した場合、この軌跡情報は、印刷物５００上での筆記位置に対応する電子文書上の位置に重ね合わせて表示される。これは、ペンデバイス６００で読み取ったコード画像に筆記位置の情報が含まれるので、その情報から電子文書の表示イメージにおける対応する位置が特定できるからである。
【００１７】
以上、本実施の形態が適用されるシステムについて述べてきたが、このような構成はあくまで一例に過ぎない。例えば、画像形成装置４００における文書画像とコード画像とを重畳する画像処理部の機能を、端末装置１００、文書リポジトリ２００、又はその他の装置で実現するようにしてもよい。また、文書リポジトリ２００は、端末装置１００内にあってもよい。更に、端末装置１００と端末装置７００とは、同一の端末装置であってもよい。
尚、本明細書では、「電子文書」の文言を用いるが、これは、テキストを含む「文書」を電子化したデータのみを意味するものではない。例えば、絵、写真、図形等の画像データ(ラスタデータかベクターデータかによらない)、その他の印刷可能な電子データも含めて「電子文書」としている。
【００１８】
図２(ａ)〜(ｃ)は、上述したコード画像を説明するための図である。図２(ａ)は、不可視画像として形成される２次元コード配列を模式的に示している。また、図２(ｂ)は、図２(ａ)における２次元コード配列の１単位である２次元コードを拡大して示した図である。更に、図２(ｃ)は、バックスラッシュ「＼」とスラッシュ「／」のパターン画像を説明するための図である。
【００１９】
本実施の形態において、図２(ａ)〜(ｃ)に示すコード画像は、可視光領域(４００ｎｍ〜７００ｎｍ)における最大吸収率が例えば７％以下であり、近赤外領域(８００ｎｍ〜１０００ｎｍ)における吸収率が例えば３０％以上の不可視トナーによって形成される。また、この不可視トナーは、画像の機械読取りのために必要な近赤外光吸収能力を高めるために、平均分散径は１００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲のものが採用される。ここで、「可視」及び「不可視」は、目視により認識できるかどうかとは関係しない。印刷された媒体に形成された画像が可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性の有無により認識できるかどうかで「可視」と「不可視」とを区別している。また、可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性が若干あるが、人間の目で認識し難いものも「不可視」に含める。
【００２０】
また、このコード画像は、赤外光照射による機械読取りと復号化処理とが長期に亘って安定して可能で、且つ、情報が高密度に記録できる不可視画像で形成される。更に、画像を出力する媒体表面の可視画像が設けられた領域とは関係なく、任意の領域に設けることが可能な不可視画像であることが好ましい。更に、例えば、目視した際に光沢差によって認識できる不可視画像であることが更に好ましい。また、例えば、印刷される媒体の大きさに合わせて媒体面(紙面)の全面に不可視画像が形成される。但し、「全面」とは、用紙の四隅を全て含む意味ではない。電子写真方式等の装置では、通常、紙面の周囲は印刷できない範囲である場合が多いことから、かかる範囲には不可視画像を印刷する必要はない。
【００２１】
図２(ｂ)に示す２次元コードは、媒体上の座標位置を示す位置コードが格納される領域と、媒体等を一意に特定するための識別コードが格納される領域とを含んでいる。また、同期コードが格納される領域も含んでいる。そして、図２(ａ)に示すように、この２次元コードが媒体面に複数、格子状に配置される。即ち、媒体面に、図２(ｂ)に示すような２次元コードが複数個、配置され、その各々が、位置コード、識別コード、及び同期コードを備えている。そして、複数の位置コードの領域には、それぞれ配置される場所により異なる位置情報が格納されている。一方、複数の識別コードの領域には、配置される場所によらず同じ識別情報が格納されている。
【００２２】
図２(ｂ)において、位置コードは、６ビット×６ビットの矩形領域内に配置されている。各ビット値は、回転角度が異なる複数の微小ラインビットマップで形成され、図２(ｃ)に示されるパターン画像(パターン０とパターン１)で、ビット値０とビット値１を表現している。より具体的には、相互に異なる傾きを有するバックスラッシュ「＼」及びスラッシュ「／」を用いてビット０とビット１とを表現している。パターン画像は６００ｄｐｉで８×８画素の大きさで構成されており、左上がりの斜線のパターン画像(パターン０)がビット値０を、右上がりの斜線のパターン画像(パターン１)がビット値１を表現する。従って、１つのパターン画像で１ビットの情報(０又は１)を表現できる。このような２種類の傾きからなる微小ラインビットマップを用いることで、可視画像に与えるノイズが極めて小さく、且つ、大量の情報を高密度にデジタル化して埋め込むことが可能な２次元コードを提供することが可能となる。
【００２３】
即ち、図２(ｂ)に示した位置コード領域には合計３６ビットの位置情報が格納されている。この３６ビットのうち、１８ビットをＸ座標の符号化に、１８ビットをＹ座標の符号化に使用することができる。各１８ビットを全て位置の符号化に使用すると、２１８通り(約２６万通り)の位置を符号化できる。各パターン画像が図２(ｃ)に示したように８画素×８画素(６００ｄｐｉ)で構成されている場合には、６００ｄｐｉの１ドットは０.０４２３ｍｍであることから、図２(ｂ)の２次元コード(同期コードを含む)の大きさは、縦横共に３ｍｍ程度(８画素×９ビット×０.０４２３ｍｍ)となる。３ｍｍ間隔で２６万通りの位置を符号化した場合、約７８６ｍの長さを符号化できる。このように１８ビット全てを位置の符号化に使用してもよいし、或いは、パターン画像の検出誤りが発生するような場合には、誤り検出や誤り訂正のための冗長ビットを含めてもよい。
また、識別コードは、２ビット×８ビット及び６ビット×２ビットの矩形領域に配置されており、合計２８ビットの識別情報を格納できる。識別情報として２８ビットを使用した場合は、２２８通り(約２億７千万通り)の識別情報を表現できる。識別コードも位置コードと同様に、２８ビットの中に誤り検出や誤り訂正のための冗長ビットを含めることができる。
【００２４】
尚、図２(ｃ)に示す例では、２つのパターン画像は互いに角度が９０度異なるが、角度差を４５度とすれば４種類のパターン画像を構成できる。このように構成した場合は、１つのパターン画像で２ビットの情報(０〜３)を表現できる。即ち、パターン画像の角度種類を増やすことで、表現できるビット数を増加することができる。
また、図２(ｃ)に示す例では、パターン画像を使用してビット値の符号化を説明しているが、パターン画像以外を採用してもよい。例えば、ドットのＯＮ/ＯＦＦや、ドットの位置を基準位置からずらす方向により符号化することも可能である。
【００２５】
ところで、以上のようなコード画像を、不可視トナーを用いて印刷した場合、コード画像が間違いなく印刷されていることをユーザが確認することは困難である。
そこで、本実施の形態では、不可視画像を印刷直後は目視で認識できるようにし、その後、不可視へと変化させるようにした。この場合の経時的なイメージを図３に示す。
このうち、図３(ａ)は、画像形成装置４００にてプリントされた直後の印刷物５００の状態を示したものである。図示するように、プリント直後において、印刷物５００では、コード画像が可視画像として視認できる状態になっている。図では、コード画像が視認できることを、網掛けで示している。
一方、図３(ｂ)は、一定時間経過後、又は、特定波長の光を照射した時の状態である。このとき、印刷物５００では、コード画像が視認できなくなっている。図では、このことを、網掛けを消すことで示している。
即ち、本実施の形態は、印刷直後は視認可能であるが、時間が経つと、或いは、特定波長の光を当てると、視認不可能になる記録材料を用いて、コード画像を印刷するものである。
【００２６】
まず、このような記録材料を用いて画像形成を行う画像形成装置４００について、詳細に説明する。
図４は、画像形成装置４００の構成例を示した図である。図４に示す画像形成装置４００は、所謂タンデム型の装置であって、例えば、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット４１(４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｉ)、各画像形成ユニット４１にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト４６、中間転写ベルト４６上に転写された重ね画像を用紙(媒体)Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置４１０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置４４０を備えている。
【００２７】
この画像形成装置４００では、常用色(通常色)であるイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)のトナー像を形成する画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの他に、赤外に吸収を持たない黒(Ｋ)のトナー像を形成する画像形成ユニット４１Ｋ、不可視のトナー像を形成する画像形成ユニット４１Ｉがタンデムを構成する画像形成ユニットの一つとして設けられている。
また、画像形成ユニット４１Ｉでは、画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで使用されるＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーよりも赤外光の吸収が多い色材が使用される。このような色材としては、例えば、バナジルナフタロシアニンを含む色材が挙げられる。尚、画像形成ユニット４１Ｋで使用されるＫトナーは、コード画像の検出をより容易にするために、画像形成ユニット４１Ｉで使用する色材より赤外光の吸収が少ない色材を使用するのが望ましいが、カーボンを含む色材のように、一般的に使用されている赤外光を吸収する色材を使用することもできる。
【００２８】
ところで、本実施の形態では、画像形成ユニット４１Ｉで使用する不可視トナーとして、印刷直後は視認できるが、時間の経過と共に、又は、特定の光や熱を加えることで視認できなくなる色材を用いる。このような性質を有する色材については、後で詳しく述べる。
【００２９】
本実施の形態において、各画像形成ユニット４１(４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｉ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム４２の周囲に、これらの感光体ドラム４２を帯電させる帯電器４３、感光体ドラム４２上に静電潜像を書き込むレーザ露光器４４(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム４２上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器４５、感光体ドラム４２上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト４６に転写する一次転写ロール４７、感光体ドラム４２上の残留トナーを除去するドラムクリーナ４８等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット４１は、中間転写ベルト４６の上流側から、イエロー(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)、不可視(Ｉ色)の順に配置されている。
【００３０】
また、中間転写ベルト４６は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に回動可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト４６を回動させる駆動ロール４１５、中間転写ベルト４６に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト４６の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール４１６、中間転写ベルト４６を支持するアイドルロール４１７及びバックアップロール４１２(後述)を有している。
【００３１】
また、一次転写ロール４７には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより各々の感光体ドラム４２上のトナー像が中間転写ベルト４６に順次、静電吸引され、中間転写ベルト４６上に重ねトナー像が形成されるようになっている。更に、二次転写装置４１０は、中間転写ベルト４６のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール４１１と、中間転写ベルト４６の裏面側に配置されて二次転写ロール４１１の対向電極をなすバックアップロール４１２とを備えており、このバックアップロール４１２には二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール４１３が当接配置されている。そして、二次転写ロール４１１には、二次転写ロール４１１に付着した汚れを除去するブラシロール４１４が接触配置されている。
また、二次転写ロール４１１の下流側には二次転写後の中間転写ベルト４６の表面をクリーニングするベルトクリーナ４２１が設けられている。
【００３２】
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ４３０、この用紙トレイ４３０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール４３１、ピックアップロール４３１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール４３２、搬送ロール４３２により搬送された用紙Ｐを二次転写装置４１０による二次転写位置へと送り込む搬送シュート４３３、二次転写後の用紙Ｐを定着装置４４０へと搬送する搬送ベルト４３４を備えている。
【００３３】
次に、この画像形成装置４００の作像プロセスについて説明する。ユーザによりスタートスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置４００をカラープリンタとして構成する場合には、ネットワーク９００から送信されたデジタル画像信号をメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている５色(Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｉ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。
【００３４】
即ち、画像処理によって得られた各色の画像記録信号に基づいて画像形成ユニット４１(４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｉ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｉでは、帯電器４３により一様に帯電された感光体ドラム４２に対し、画像記録信号に応じた静電潜像が、レーザ露光器４４によりそれぞれ書き込まれる。また、書き込まれた各静電潜像を各色のトナーが収容される現像器４５により現像して各色のトナー像が形成される。
【００３５】
そして、各感光体ドラム４２に形成されたトナー像は、各感光体ドラム４２と中間転写ベルト４６とが接する一次転写位置で、一次転写ロール４７により印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム４２から中間転写ベルト４６の表面に一次転写される。このようにして中間転写ベルト４６に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト４６上で重ね合わされ、中間転写ベルト４６の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
【００３６】
一方、用紙Ｐは、所定のタイミングで二次転写装置４１０の二次転写位置へと搬送され、中間転写ベルト４６(バックアップロール４１２)に対して二次転写ロール４１１が用紙Ｐをニップする。そして、二次転写ロール４１１とバックアップロール４１２との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト４６に担持された重ねトナー像が用紙Ｐに二次転写される。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３４によって定着装置４４０へと搬送され、トナー像の定着が行われる。一方、二次転写後の中間転写ベルト４６は、ベルトクリーナ４２１によって残留トナーが除去される。
【００３７】
次に、本実施の形態で使用する不可視トナーについて説明する。
本実施の形態における不可視トナーは、主要な成分として、２つの材料を含む。
１つは、不可視領域に吸収波長を持ち、不可視である材料である。ここでは、不可視領域として近赤外領域を例示し、この材料を「近赤外吸収材」と呼ぶことにする。
そして、もう１つは、可視領域に吸収波長を持ち、光により吸収曲線が変化して不可視になる材料である。以下、この材料を「消色材」と呼ぶことにする。
尚、消色材は、近赤外光を吸収する場合もあるが、光により吸収曲線が変化するので、不可視になると同時に近赤外光の吸収もなくなってしまう虞がある。これでは、近赤外光を照射することによる情報の読取りができなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、近赤外光の吸収量が光によって変化しない近赤外吸収材を併用している。
【００３８】
まず、近赤外吸収材について説明する。
この近赤外吸収材としては、電子写真用トナーとして作製した際に、既述したような可視光領域における吸収率と、平均分散径を満たす無機材料粒子であれば特に限定されるものではない。しかし、例えば、燐酸、シリカ、ホウ酸等の可視域の波長を透過する公知のガラス網目形成成分に、少なくとも近赤外域の波長を吸収する、遷移金属イオンや、無機及び/又は有機化合物からなる色素等の材料を添加したガラスや、これを熱処理により結晶化した結晶化ガラス等を用いることができる。
尚、ガラスの作製や、熱処理を容易にするために、その他のアルミナやアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物等の、公知のガラス網目修飾成分を添加してもよい。また、このようなガラスは一旦溶融し、これを冷却することにより作製してもよいが、ガラス原料に近赤外域の波長を吸収する有機化合物からなる色素等の材料を添加して作製する場合には、高温加熱が必要な溶融プロセスを用いることなくガラスの作製が可能なゾルゲル法等により作製してもよい。
【００３９】
次に、消色材について説明する。尚、本明細書では、色が完全に消えず、若干の色が残る場合にも「消色」という表現を用いるものとする。
消色材としては、例えば下記のようなものがある。
(１) 経時の可視光で分解(消色)する消色材
このような消色材としては、シアニン系色素と有機ホウ素化合物の混合物がある。
図５は、この場合の消色反応式を示した図である。左辺第１項がシアニン系色素を示し、左辺第２項が有機ホウ素化合物を示している。
ここで、シアニン系色素とは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を含む複素環等がポリメチン(−ＣＨ＝)ｎで結合された、広義の所謂シアニン系色素を指している。具体的には、キノリン系(所謂、狭義のシアニン系)、インドール系(所謂、インドシアニン系)、ベンゾチアゾール系(所謂、チオシアニン系)、オキサゾール系(所謂、オキサシアニン系)、アミノベンゼン系(所謂、ポリメチン系)等である。これらは、いずれも色素内にメチン鎖を有しており、このメチン鎖が光によって容易に分解するため、経時の可視光で分解し消色する。
このように経時の可視光で分解するシアニン系色素には、次のようなものがある。
【００４０】
【化１】
2007114223.tif 000003
【００４１】
【化２】
2007114223.tif 000004
【００４２】
【化３】
2007114223.tif 000005
【００４３】
また、シアニン系色素のうち、ホウ素アニオンを含むものは、経時の可視光だけでなく、近赤外光でも分解する。近赤外光を照射すれば、ホウ素アニオンを含む化合物が分解開始剤として働き、分解して消色する。即ち、近赤外線吸収及び可視吸収が共にゼロとなる。
このように経時の可視光だけでなく近赤外光でも分解するシアニン系色素には、次のようなものがある。
【００４４】
【化４】
2007114223.tif 000006
【００４５】
【化５】
2007114223.tif 000007
【００４６】
【化６】
2007114223.tif 000008
【００４７】
式中、Ｒは、各々独立して、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、又はｎ−オクチル基を示し、Ａｒは、各々独立して、フェニル基又はアニシル基を示す。
【００４８】
【化７】
2007114223.tif 000009
【００４９】
【化８】
2007114223.tif 000010
【００５０】
式中、Ｒは、各々独立して、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、又はｎ−オクチル基を示し、Ａｒは、各々独立して、フェニル基又はアニシル基を示す。
【００５１】
【化９】
2007114223.tif 000011
【００５２】
式中、Ｒは、各々独立して、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、又はｎ−オクチル基を示し、Ａｒは、各々独立して、フェニル基又はアニシル基を示す。
【００５３】
【化１０】
2007114223.tif 000012
【００５４】
式中、Ｒは、各々独立して、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、又はｎ−オクチル基を示し、Ａｒは、各々独立して、フェニル基又はアニシル基を示す。
【００５５】
【化１１】
2007114223.tif 000013
【００５６】
【化１２】
2007114223.tif 000014
【００５７】
【化１３】
2007114223.tif 000015
【００５８】
一方、有機ホウ素化合物としては、４級ホウ素アニオンのアンモニウム塩の構造を有するものを用いることができる。例えば、次のようなものが挙げられる。
【００５９】
【化１４】
2007114223.tif 000016
【００６０】
【化１５】
2007114223.tif 000017
【００６１】
【化１６】
2007114223.tif 000018
【００６２】
(２) 近赤外光で分解(消色)する消色材
このような消色材としては、ホウ素アニオンを含むシアニン系色素と、有機ホウ素化合物と、アミニウム塩(イモニウム塩)との混合物がある。アミニウム塩(イモニウム塩)が光分解防止剤(酸化防止剤)として働くため、シアニン系色素が可視光で分解しない(し難い)からである。また、アミニウム塩(イモニウム塩)と有機ホウ素化合物との混合物でもよい。アミニウム塩(イモニウム)塩も近赤外光を吸収するカチオン系化合物であるため、これに有機ホウ素化合物を併用すれば、近赤外光で分解、消色し、(１)と同様に消色トナーになる。
ここで、アミニウム塩としては、Ｎ，Ｎ−ジアリールイミニウム塩骨格を少なくとも１個有するものが好ましく、特に、次の一般式で表されるものが好ましい。
【００６３】
【化１７】
2007114223.tif 000019
【００６４】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又はフェニル基を示し、キノン環及びベンゼン環は置換基を有していてもよい。この置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、又はハロゲン原子等が挙げられる。
また、Ｘ−は対アニオンを示す。この対アニオンＸ−としては、例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＰＦ６−、及び、ＢＦ４−等の無機硼酸等の無機酸アニオン、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、酢酸、及び、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、メトキシフェニル、ナフチル、ジフルオロフェニル、ペンタフルオロフェニル、チエニル、ピロリル等の有機基を有する有機硼酸等の有機酸アニオンを挙げることができる。
【００６５】
また、イモニウム塩としても、Ｎ，Ｎ−ジアリールイミニウム塩骨格を少なくとも１個有するものが好ましく、特に、次の一般式で表されるものが好ましい。
【００６６】
【化１８】
2007114223.tif 000020
【００６７】
式中、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６は、各々独立して、水素原子、アルキル基、又はフェニル基を示し、キノン環及びベンゼン環は置換基を有していてもよい。この置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、又はハロゲン原子等が挙げられる。
また、Ｘ−は対アニオンを示す。この対アニオンＸ−としては、例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＣｌＯ４−、ＰＦ６−、及び、ＢＦ４−等の無機硼酸等の無機酸アニオン、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、酢酸、及び、メチル、エチル、プロピル、ブチル、フェニル、メトキシフェニル、ナフチル、ジフルオロフェニル、ペンタフルオロフェニル、チエニル、ピロリル等の有機基を有する有機硼酸等の有機酸アニオンを挙げることができる。
【００６８】
また、不可視トナーには、通常のトナーと同様、結着樹脂も含まれる。
この結着樹脂としては、電子写真用トナーとして作製した際に、既述したような可視光領域における吸収率と、平均分散径を満たす無機材料粒子であれば、特に限定されるものではないが、次のような材料を用いることができる。
例えば、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体或いは共重合体等である。
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げることができる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類を挙げることができる。
【００６９】
尚、本実施の形態では、電子写真用トナーによる画像を、印刷直後は目視で認識できるようにし、その後、光により目視で認識できないようにする場合について説明した。しかしながら、かかる性質は、電子写真用トナーによる画像だけでなく、様々な色材による画像に持たせることが可能である。
また、本実施の形態では、色材に含まれる主要な材料として、近赤外吸収材と消色材とを別々に考えたが、近赤外吸収材と消色材の双方の性質を有する１つの材料を用いるようにしてもよい。
【００７０】
以上述べたように、本実施の形態では、不可視画像を印刷直後は目視で認識できるようにし、その後、不可視へと変化させるようにした。これにより、印刷物に不可視トナーにより情報が埋め込まれていることを容易に確認できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態が適用されるシステムの全体構成を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態において媒体上に印刷されるコード画像を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態による作用を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態における画像形成装置の構成例を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態で利用する消色反応の式を示した図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００，７００…端末装置、２００…文書リポジトリ、４００…画像形成装置、５００…印刷物、６００…ペンデバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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